요즈음 삼성SDI 주가가 많이 올랐는데요, 전고체배터리의 연구부터 미래상용화가 뉴스에서 화제가 되면서 외국인들부터 국내까지 많은분들이 관심종목으로 잡고 있다고 합니다.
삼성SDI에 앞서 엘지화학은 2020년 상반기에 코로나19에도 불구하고 전기차배터리에서 세계1위에 올라 주가가 정말 많이 오르고 있는데요, 우리나라에 전자분야로 잘 알려진 엘지와 삼성 중 엘지는 삼성을 어떤 분야에서도 1위를 하지 못하고 늘 삼성에 뒤지곤 했는데, 배터리에 주력을 한 결과가 정말 좋게 나와서 세계 1위를 거머쥐게 되었습니다.
특히 엘지화학 전기차배터리는 테슬라에 장착이 되어서 더욱 빛나게 되지 않았나 생각이 됩니다.
이와 더불어 이제는 삼성SDI에서 전고체배터리를 2027년 즈음에 상용화하겠다고 제시를 하였습니다.
이렇게 대기업에서 앞다투어 연구를 거듭하고 있는 전기배터리에 대해 알아보겠습니다.
■ 리튬이온배터리
엘지화학에서 세계 1위를 달리고 있는 전기차배터리의 원리는 리튬이온배터리입니다.
리튬이온배터리의 원리에 대해 간단히 알아보겠습니다.
리튬이온배터리에 앞서 리튬 전지를 살펴보면,
[리튬전지]는 리튬이나 리툼혼합물을 음극으로 사용하는 전지를 말합니다.
평소 집에서 사용하는 시계나, 휴대용 전자 장비등에 사용되는 배터리인데요, 리튬전지는 재충전이나 재사용이 불가능한 일차전지입니다.
한 번 사용하고 배터리가 방전되면 버리고 새 배터리를 넣어야 합니다.
여기서 발전된것이 이차전지인 [리튬이온배터리]입니다.
리튬이온배터리는 방전과정에서 리튬이온이 음극에서 양극으로 이동하는 전지입니다.
충전시에는 리튬이온이 양극에서 음극으로 다시 이동하여 제자리를 찾게됩니다.
리튬이온 배터리는 액체 전해질로서 에너지 효율이 좋습니다.
하지만, 수명이 상대적으로 짧고 전해질이 가연성 액체여서 고열에 폭발위험이 높습니다.
전기자동차에 이 리튬이온배터리가 장착이 되는데요,
건전지 같은 셀이 수천 개 모여서 전기가 축적되고 그 전기의 힘으로 배터리 팩의 힘으로 모터를 구동하게 됩니다.
전기자동차가 인기를 끄는 이유는 운전자 입장에서 휘발유보다 안전하고 저렴하기 때문입니다.
■ 전고체배터리
리튬이온배터리에서 더 발전한게 전고체배터리입니다.
[전고체배터리]는 전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 차세대 배터리입니다.
전해질이 액체인 리튬이온배터리와는 달리 전고체배터리는 전해질이 고체이기 때문에 충격에 의한 누액위험이 없고, 인화성 물질이 포함되지 않아 발화 가능성이 낮아 상대적으로 안전합니다.
에너지 밀도 또한 액체전해질보다 높고 충전시간도 리튬이온배터리보다 짧습니다.
특별히, 대용량 구현이 가능해 완전 충전할 경우 전기차의 최대 주행거리를 800km로 늘릴 수 있는 장점이 있습니다.
단점은 고체 전해질의 경우 액체 전해질보다 전도성이 낮아 효율이 떨어진다는 문제가 있습니다.
전고체 배터리 개념은 1980년대 처음 제시되었으나 한동안 빛을 보지 못했습니다.
그러다 일본 도요다가 2010년 황화물 전해질을 사용한 배터리 시제품을 공개한 뒤로 연구가 눈에 띄게 늘었습니다.
일본은 전고체 배터리 연구에서 가장 앞서나가는 국가로 손꼽힙니다.
일본에서는 주로 황화물 연구가 주를 이룬다고 합니다.
일본 도요다는 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 2025년 출시할 계획입니다.
한국 삼성SDI에서도 전고체 배터리 상용화 시점을 2027년으로 제시했습니다.
이재용 삼성전자 부회장과 정의선 현대자동차 수석부회장이 2020년 5월 삼성SDI 천안사업장에서 만나 제품 개발현황에 대해 논의할 정도로 배터리 / 완성차 업체들이 큰 관심을 보이고 있습니다.
전기차의 운행을 늘리려면 많은 배터리를 넣어야 하는데, 차 가격이 오르고 공간 효율성이 떨어지는 부정적인 영향이 발생합니다. 그 대안으로 배터리의 에너지 빌도를 높이는게 거론되고 있습니다.
삼성SDI는 삼성전자 종합기술원 등과 함께 전고체 배터리 개발에 집중하고 있습니다.
일본과 한국 뿐만 아니라 독일 폭스바겐과 BMW 등도 2025년~2026년 전고체 배터리를 장착한 전기차를 출시할 계획입니다.
SNE리서치에 따르면 전고체 배터리를 탑재한 전기차 비율은 2024년 2%에서 2030년 10%로 증가할 전망입니다.
글로벌 조사업체 Allied market reserch는 2017년 633억원이었던 글로벌 전고체 배터리 시장이 2025년 1조6820억원으로 확대한다고 예측했습니다.
일본 시장조사업체 후지경제는 2025년 전고체 배터리 시장규모가 32조 6000억원에 이를 것으로 내다 봤습니다.
전고체배터리의 향후 가치는 어마어마하게 될 것 같은데요, 그만큼 전고체배터리를 생산하는 회사의 가치는 엄청나지 않을까 예상됩니다.
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